KR20120070886A - 전자 기기 및 전자 기기의 차선 안내 방법 - Google Patents

전자 기기 및 전자 기기의 차선 안내 방법 Download PDF

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Abstract

전자 기기 및 전자 기기의 차선 안내 방법이 개시된다.
본 발명에 따르면, 내비게이션 시스템은 차량의 주행 영상으로부터 도로 위에 표시되는 객체를 추출하고, 추출된 객체를 이용하여 차량이 주행 중인 차선의 주행 방향을 획득한다.

Description

전자 기기 및 전자 기기의 차선 안내 방법{ELECTRONIC DEVICE AND LANE GUIDE METHOD OF ELECTRONIC DEVICE}
전자 기기 및 전자 기기의 차선 안내 방법에 관한 것이다.
인터넷 망이 개방되고 위치데이터와 관련된 법률이 정비됨에 따라, 위치 기반 서비스(Location Based Service; LBS) 관련 산업이 활성화되고 있다. 이러한 위치 기반 서비스를 이용하는 대표적인 디바이스로는 차량 등의 현재위치를 측위 하거나 목적지까지의 이동 경로를 안내해주는 경로 안내 서비스를 제공하는 차량용 내비게이션을 들 수 있다.
또한, 차량의 정차 또는 운행 중 발생한 사고의 책임소재에 따른 과실비율을 판단하기 위하여 객관적인 자료가 필요한 경우가 증가하고 있다. 이에 따라, 객관적인 자료를 제공할 수 있는 차량용 블랙박스가 사용되고 있다.
최근, 차량용 블랙박스를 통해 획득되는 차량용 주행 영상을 이용하여 차선을 인식하고 더 나아가서는 차량이 올바른 차선으로 주행하도록 유도하기 위한 여러 가지 연구들이 활발히 진행되고 있다.
본 발명은 운전자가 올바른 차선으로 주행하도록 유도하는 전자 기기 및 전자 기기의 차선 안내 방법을 제공한다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 양상으로서 본 발명에 따른 전자 기기는, 영상을 수신하는 통신부; 및 상기 영상으로부터 도로에 표시된 적어도 하나의 객체에 대한 객체 정보를 획득하고, 상기 객체 정보를 토대로 상기 차량이 주행 중인 차선의 차선 정보를 획득하며, 상기 차선 정보를 토대로 차선 안내를 수행하는 제어부를 포함한다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 다른 양상으로서 본 발명에 따른 전자 기기는, 영상을 획득하는 카메라; 및 상기 영상으로부터 도로에 표시된 적어도 하나의 객체에 대한 객체 정보를 획득하고, 상기 객체 정보를 토대로 상기 차량이 주행 중인 차선의 차선 정보를 획득하며, 상기 차선 정보를 토대로 차선 안내를 수행하는 제어부를 포함한다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 양상으로서 본 발명에 따른 시스템은, 영상을 획득하는 제1 전자 기기; 및 상기 제1 전자 기기에 연결하며, 상기 영상으로부터 도로에 표시되는 적어도 하나의 객체에 대한 객체 정보를 획득하고, 상기 객체 정보를 토대로 상기 차량이 주행 중인 차선의 차선 정보를 획득하여 차선 안내를 수행하는 제2 전자 기기를 포함한다.
상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 양상으로서 본 발명에 따른 전자 기기의 차선 안내 방법은, 차량의 주행 관련 영상을 수신하는 단계; 상기 영상으로부터 도로 위에 표시되는 적어도 하나의 객체를 추출하는 단계; 상기 추출된 적어도 하나의 객체를 토대로 상기 차량이 주행 중인 차선의 주행 방향을 포함하는 차선 정보를 획득하는 단계; 및 상기 차선 정보를 토대로 차선 안내를 수행하는 단계를 포함한다.
상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 양상으로서 본 발명에 따른 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 상기한 방법 중 어느 하나를 수행하는 프로그램을 기록한다.
본 발명에 따르면, 차량이 주행 중인 차선의 주행 방향을 확인하는 것이 가능하여, 차량이 올바른 차선에서 주행 중인지를 판단하는 것이 가능하다. 또한, 사용자가 올바른 차선으로 주행 중이지 않거나, 목적지까지 이동하기 위해 차선을 변경할 필요가 있는 경우, 이를 운전자에게 알려줌으로써 차량의 경로 이탈을 방지하거나 차량이 올바른 경로로 주행하도록 지원하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 차선 안내 방법을 구현하기 위한 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 차선 안내 방법을 구현하기 위한 시스템의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 차량용 내비게이션의 일 예를 도시한 구조도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 차량용 내비게이션의 일 예를 도시한 구조도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예들에 따른 내비게이션 시스템을 포함하는 통신망의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 내비게이션 시스템(10)의 차선 안내 방법 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제1일 실시 예에 따른 내비게이션 시스템(10)에서 영상으로부터 차량이 주행 중인 차선과 관련된 차선 표시선을 선택하는 일 예를 도시한 것이다.
도 8은 도로에 표시되는 객체의 일 예를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 내비게이션 시스템(10)에서 후보 객체 데이터베이스를 이용하여 객체 정보를 획득하는 일 예를 도시한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 내비게이션 시스템(10)에서 후보 객체 데이터베이스를 이용하여 객체 정보를 획득하는 다른 예를 도시한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 내비게이션 시스템(10)에서 차량이 현재 주행 중인 차선에 대한 안내 정보를 디스플레이 모듈(141)을 통해 표시하는 일 예를 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 내비게이션 시스템(10)에서 차선 변경을 안내하는 방법의 일 예를 도시한 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 내비게이션 시스템(10)에서 차선 변경을 안내하는 방법의 다른 예를 도시한 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 내비게이션 시스템(10)의 차선 안내 방법 방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예들을 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 원칙적으로 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 일, 일 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "접속되어" 있다거나 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 접속되어 있거나 또는 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 접속되어" 있다거나 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 차선 안내 방법을 구현하기 위한 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 시스템(10)은 차량의 운행, 유지 등과 관련된 각종 데이터를 차량의 운전자 및 동승자에게 알려주는 제1 전자 기기(100)와 차량의 운행과 관련된 데이터를 기록하는 제2 전자 기기(200)를 포함할 수 있다.
아래에서는, 차량 안내 방법을 구현하기 위한 시스템(10)이 '내비게이션 시스템'이고, 제1 전자 기기(100) 및 제2 전자 기기(200)가 각각 '차량용 내비게이션' 및 '차량용 블랙박스'인 경우를 예로 들어 설명한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명에서는 차선 안내 방법을 구현하기 위해 다른 종류의 전자 기기를 사용할 수도 있다. 예를 들어, 제1 전자 기기(100) 또는 제2 전자 기기(200)는 이동통신 단말기, 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player) 등으로 구현될 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시 예들에서는, 차량용 내비게이션(100)과 차량용 블랙박스(200)가 서로 별도로 마련되는 경우를 예로 들어 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명에 따르면, 차량용 내비게이션(100)과 차량용 블랙박스(200)가 일체화되는 경우도 가능하다.
차량용 내비게이션(100)은 내비게이션 하우징(191)의 전면에 마련된 디스플레이부(145)와, 내비게이션 조작키(193)와, 내비게이션 마이크(195)를 포함할 수 있다.
내비게이션 하우징(191)은 차량용 내비게이션(100)의 외관을 형성한다. 차량용 내비게이션(100)은, 계절적인 요인 등에 의한 고온 또는 저온에 노출되거나, 직/간접적인 외부 충격을 받는 등 다양한 조건의 환경에 노출될 수 있다. 내비게이션 하우징(191)은 외부 환경의 변화로부터 차량용 내비게이션(100) 내부의 각종 전자부품을 보호하는 한편, 차량용 내비게이션(100)의 외관을 미려하게 할 목적을 가질 수 있다. 이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 내비게이션 하우징(191)은 ABS, PC 또는 강도가 강화된 엔지니어링 플라스틱 등의 소재를 사출 성형하는 방법으로 가공될 수 있다.
디스플레이부(145)는 각종 데이터를 시각적으로 표시하는 부분이다. 디스플레이부(145)에 표시되는 각종 데이터는, 경로 데이터 등이 결합된 지도(map) 데이터이거나, DMB 방송을 포함한 각종 방송 화면이거나, 메모리에 저장되어 있던 영상일 수 있다. 디스플레이부(145)는 물리적 또는 논리적으로 수개로 분할될 수 있다. 물리적으로 분할된 디스플레이부(145)는 2개 이상의 디스플레이부(145)가 인접하여 마련된 경우를 의미한다. 논리적으로 분할된 디스플레이부(145)는, 물리적으로 1개의 디스플레이부(145)에 복수개의 독립된 화면을 표시하는 경우를 의미한다. 예를 들어, DMB 방송을 수신하여 표시하고 있는 도중에 디스플레이부(145)의 일부 영역에 경로데이터를 표시하거나, 디스플레이부(145)의 일부 영역과 다른 영역에 각각 DMB 방송과 지도 화면을 표시하는 경우일 수 있다. 각종 기능이 차량용 내비게이션(100)에 컨버젼스(convergence)되는 경향에 따라 디스플레이부(145)를 논리적으로 분할하여 다양한 데이터를 표시하는 경우가 점차 증가하고 있다. 나아가, 각종 데이터를 표시하기 위하여, 디스플레이부(145)는 점차 대화면화 되고 있다.
디스플레이부(145)의 전면(全面) 또는 일부는 사용자의 터치입력을 수신할 수 있는 터치스크린일 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(145)에 표시된 기능선택 버튼을 터치함으로써 그 기능을 활성화할 수 있다. 즉, 디스플레이부(145)가 영상의 출력부(도 3의 140)인 동시에 입력부(도 3의 120)일 수 있음을 의미한다.
내비게이션 조작키(193)는 차량용 내비게이션(100)의 각종 기능을 실행하거나 사용자가 직접 필요한 데이터를 입력하도록 하기 위하며 마련될 수 있다. 빈번하게 사용하는 특정 기능을 내비게이션 조작키(193)에 맵핑(mapping)하여 사용편의성을 향상할 수 있다.
내비게이션 마이크(195)는 음성과 음향을 포함하는 소리(sound)를 수신하기 위하여 마련될 수 있다. 예를 들어, 내비게이션 마이크(195)로 수신한 음성 신호에 기초하여 차량용 내비게이션(100)의 특정 기능의 실행이 가능할 수 있다. 또한, 내비게이션 마이크(195)로 수신한 음향 신호에 기초하여 사고의 발생 등 차량의 현 상태를 감지할 수 있다.
차량용 블랙박스(200)는 차량용 내비게이션(100)과 신호를 교환하여 차량의 사고 처리 과정 등에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 차량의 운행 중에 사고가 발생한 경우에, 차량용 블랙박스(200)에서 획득하여 저장한 영상을 분석하여 사고의 경위 및 과실의 정도를 판단하는데 사용할 수 있다. 또한, 차량용 내비게이션(100)과 연결되어 있는 차량용 블랙박스(200)는, 차량용 내비게이션(100)에 저장되어 있는 각종 데이터를 활용할 수 있다. 예를 들어, 차량용 블랙박스(200)에서 획득한 영상을 차량용 내비게이션(100)에 저장된 지도 데이터에 매핑시켜 차량용 블랙박스(200)의 효용성을 증대시킬 수 있음을 의미한다.
차량용 블랙박스(200)는 주행 중 및 정차 중에 차량의 데이터를 획득할 수 있다. 즉, 차량의 주행 중의 영상을 촬영할 수 있음은 물론, 차량이 정차하여 있는 경우에도 영상을 촬영할 수 있다. 차량용 블랙박스(200)를 통하여 획득된 영상의 화질은, 일정하거나 변화될 수 있다. 예를 들어, 사고의 발생을 전후하여서는 영상의 화질을 높게 하고, 통상적인 경우에는 영상의 화질을 낮게 함으로써 요구되는 저장공간을 최소화하면서도 핵심적인 영상을 저장할 수 있다.
차량용 블랙박스(200)는 블랙박스 카메라(222)와, 블랙박스 마이크(224)와, 부착부(281)를 포함할 수 있다.
블랙박스 카메라(222)는 차량의 외부 또는 실내를 촬영할 수 있다. 또한, 블랙박스 카메라(222)는 단수개 또는 복수개 마련될 수 있다. 블랙박스 카메라(222)가 복수개인 경우에는, 1개는 차량용 블랙박스(200)와 일체화 되고 나머지는 차량의 각 부분에 부착된 상태에서 촬영한 영상을 차량용 블랙박스(200)로 송신할 수 있다. 블랙박스 카메라(222)가 단수개인 경우에, 블랙박스 카메라(222)는 차량의 전방을 촬영하도록 설치될 수 있다. 블랙박스 카메라(222)에서 촬영된 영상은, 차량용 블랙박스(200) 또는 차량용 내비게이션(100)에 저장될 수 있다.
블랙박스 마이크(224)는 차량 내외부에서 발생하는 사운드(sound)를 획득할 수 있다. 블랙박스 마이크(224)는, 전술한 내비게이션 마이크(195)와 유사한 기능을 수행할 수 있다.
부착부(281)는 차량용 블랙박스(200)를 차량에 고정되도록 할 수 있다. 부착부(281)는, 차량용 블랙박스(200)를 차량의 전면유리에 부착할 수 있는 흡착판이거나, 차량의 룸 밀러 등에 결합할 수 있는 고정장치일 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 차선 안내 방법을 구현하기 위한 시스템의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 내비게이션 시스템(10)을 구성하는 차량용 내비게이션(100)과 차량용 블랙박스(200)은 무선으로 서로 연결될 수 있다. 즉, 차량용 내비게이션(100)과 차량용 블랙박스(200)가 별도의 디바이스이며, 그 사이에 물리적인 연결장치가 없을 수 있음을 의미한다. 차량용 내비게이션(100)과 차량용 블랙박스(200)는, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, Infrared Data Association), UWB(Ultra WideBand), 지그비(ZigBee) 등의 통신 방식을 이용하여 통신할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 차량용 내비게이션의 구조도이다.
도 3을 참조하면, 차량용 내비게이션(100)은 제1 통신부(110), 제1 입력부(120), 제 1센싱부(130), 출력부(140), 제1 저장부(150), 제1 전원부(160) 및 제1 제어부(170)를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 전자 기기를 구현될 수도 있다.
이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
제1 통신부(110)는 차량용 내비게이션(100)과 통신 시스템 사이 또는 차량용 내비게이션(100)과 차량용 내비게이션(100)이 위치한 네트워크 사이 또는 차량용 내비게이션(100)과 다른 전자 기기와의 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 통신부(100)는, 제1 위치 데이터 모듈(111), 제1 무선 인터넷 모듈(113), 방송 송수신 모듈(115), 제1 근거리 통신 모듈(117), 제1 유선 통신 모듈(119) 등을 포함할 수 있다.
제1 위치 데이터 모듈(111)은 차량용 내비게이션(100)의 위치 데이터를 확인하거나 얻기 위한 모듈이다. 제1 위치 데이터 모듈(111)이 위치 데이터를 획득하는 방법으로는 GNSS(Global Navigation Satellite System)를 통하여 위치 데이터를 획득하는 방법이 사용될 수 있다. GNSS는 인공위성(도 5의 20)으로부터 수신한 전파신호를 이용하여 수신 단말기의 위치를 산출할 수 있는 항법 시스템을 의미한다. GNSS의 구체적인 예로는, 그 운영 주체에 따라서 GPS(Global Positioning System), Galileo, GLONASS(Global Orbiting Navigational Satellite System), COMPASS, IRNSS(Indian Regional Navigational Satellite System), QZSS(Quasi-Zenith Satellite System) 등 일 수 있다. 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 내비게이션(100)의 위치 데이터 모듈(111)은, 차량용 내비게이션(100)이 사용되는 지역에서 서비스하는 GNSS 신호를 수신하여 위치 데이터를 획득할 수 있다. 제1 위치 데이터 모듈(111)은 차량용 내비게이션(100)의 현재 위치를 실시간으로 계속 산출하고, 이를 이용하여 속도 정보를 산출하기도 한다.
제1 무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷에 접속하여 데이터를 획득하거나 송신하는 장치이다. 무선 인터넷 모듈(113)을 통하여 접속할 수 있는 무선 인터넷은, WLAN(Wireless LAN), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World interoperability for microwave access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등 일 수 있다.
방송 송수신 모듈(115)은 각종 방송 시스템을 통하여 방송 신호를 수신하는 장치이다. 방송 송수신 모듈(115)을 통하여 수신할 수 있는 방송 시스템은, DMBT(Digital Multimedia Broadcasting Terrestrial), DMBS(Digital Multimedia Broadcasting Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVBH(Digital Video Broadcast Handheld), ISDBT(Integrated Services Digital Broadcast Terrestrial) 등일 수 있다. 방송 송수신 모듈(115)을 통하여 수신되는 방송 신호에는 교통데이터, 생활데이터 등이 포함될 수 있다.
제1 근거리 통신 모듈(117)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.
제1 유선 통신 모듈(119)은 차량용 내비게이션(100)에 연결되는 다른 전자 기기와의 인터페이스를 제공하는 역할을 수행한다. 예를 들어, 제1 유선 통신 모듈(119)은, USB Port를 통하여 통신할 수 있는 USB 모듈일 수 있다.
제1 입력부(120)는 차량용 내비게이션(100)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시키는 모듈로서, 외부로부터의 물리적 입력을 특정한 전기 신호로 변환하여 입력 데이터를 발생시킬 수 있다. 제1 입력부(120)는 제1 사용자 입력 모듈(121), 제1 마이크(123) 등을 포함할 수 있다.
제1 사용자 입력 모듈(121)은 사용자로부터 차량용 내비게이션(100)의 동작 제어를 위한 제어 입력을 수신한다. 제1 사용자 입력 모듈은 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 사용자 입력 모듈(121)은 차량용 내비게이션(100)의 하우징(도 1의 191) 외부에 마련된 내비게이션 조작키(도 1의 193)로 구현될 수 있다.
제1 마이크(123)은 사용자의 음성 및 차량의 내외부에서 발생한 음향을 수신하는 장치이다. 제1 마이크(123)은 차량용 내비게이션(100)의 하우징(도 1의 191) 외부에 마련된 내비게이션 마이크(195)로 구현될 수 있다.
제1 센싱부(130)는 차량용 내비게이션(100)의 현재 상태를 감지하여 차량용 내비게이션(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 제1 센싱부(130)는 제1 모션 센싱 모듈(131), 광 센싱 모듈(133) 등을 포함할 수 있다.
제1 모션 센싱 모듈(131)은 차량용 내비게이션(100)의 3차원 공간 상에서의 움직임을 감지할 수 있다. 제1 모션 센싱 모듈(131)은, 3축 지자기 센서 및 3축 가속도 센서를 포함할 수 있다. 제1 모션 센싱 모듈(131)을 통하여 획득한 움직임 데이터를 위치 데이터 모듈(111)을 통하여 획득한 위치 데이터와 결합하여, 차량용 내비게이션(100)을 부착한 차량의 보다 정확한 궤적을 산출할 수 있다.
광 센싱 모듈(133)은 차량용 내비게이션(100)의 주변 조도(luminance)를 측정하는 장치이다. 광 센싱 모듈(133)을 통하여 획득한 조도 데이터를 이용하여, 디스플레이부(145)의 밝기를 주변 밝기에 대응되도록 변화시킬 수 있다.
출력부(140)는 차량용 내비게이션(100)이 데이터를 출력하는 장치이다. 출력부(140)는 디스플레이 모듈(141), 오디오 출력 모듈(143) 등을 포함할 수 있다.
디스플레이 모듈(141)은 차량용 내비게이션(100)이 시각적으로 인식될 수 있는 데이터를 출력하는 장치이다. 디스플레이 모듈(141)은, 차량용 내비게이션(100)의 하우징(도 1의 191) 전면(前面)에 마련된 디스플레이부(도 1의 145)로 구현될 수 있다. 한편, 디스플레이 모듈(141)이 터치스크린인 경우라면, 데이터의 출력부(140)인 동시에 제1 입력부(120)의 역할을 동시에 할 수 있음은 전술한 바와 같다.
오디오 출력 모듈(143)은 청각적으로 인식될 수 있는 오디오 데이터를 출력한다. 오디오 출력 모듈(143)은, 차량용 내비게이션(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 경로 안내 기능)과 관련된 오디오 신호를 출력한다. 이러한 오디오 출력 모듈(143)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.
제1 저장부(150)는 차량용 내비게이션(100)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 차량용 내비게이션(100)과 관련하여 입/출력되는 데이터(경로 데이터, 영상 데이터)들을 임시 저장할 수도 있다. 또한, 제1 저장부(150)는 경로 안내 서비스에 사용되는 지도(map) 데이터를 저장할 수도 있다. 제1 저장부(150)는 차량용 내비게이션(100)의 내부에 내장되거나, 탈 부착이 가능하며, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ReadOnly Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ReadOnly Memory), PROM(Programmable ReadOnly Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 차량용 내비게이션(100)은 인터넷(internet)상에서 상기 제1 저장부(150)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.
제1 전원부(160)는 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 차량용 내비게이션(100)의 각 구성요소들 또는 차량용 내비게이션(100)에 연결된 다른 디바이스의 동작을 위하여 필요한 전원을 공급한다.
제1 제어부(170)는 통상적으로 차량용 내비게이션(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 나아가, 제1 제어부(170)는 차량용 내비게이션(100)에 연결된 다른 디바이스를 제어하는 제어신호를 출력할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예들과 관련된 차량용 블랙박스의 구조도이다.
도 4를 참조하면, 차량용 블랙박스(200)는 제2 통신부(210), 제2 입력부(220), 제2 센싱부(230), 제2 저장부(250), 제2 전원부(260), 제2 제어부(270) 등을 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 전자 기기를 구현될 수도 있다.
이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
제2 통신부(210)는 차량용 블랙박스(200)와 통신 시스템 사이 또는 차량용 블랙박스(200)와 차량용 블랙박스(200)가 위치한 네트워크 사이 또는 차량용 블랙박스(200)와 다른 전자 기기(예를 들어, 차량용 내비게이션(100))와의 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 통신부(210)는 제2 위치 데이터 모듈(211), 제2 무선 인터넷 모듈(213), 제2 근거리 통신 모듈(217), 제2 유선 통신 모듈(219) 등을 포함할 수 있다. 제2 위치 데이터 모듈(211), 제2 무선 인터넷 모듈(213), 제2 근거리 통신 모듈(217) 및 제2 유선 통신 모듈(219)은 각각 제1 위치 데이터 모듈(111), 제1 무선 인터넷 모듈(113), 제1 근거리 통신 모듈(117) 및 제1 유선 통신 모듈(119)과 유사한 동작을 수행하므로, 아래에서는 상세한 설명을 생략한다.
제2 입력부(220)는 차량용 블랙박스(200)의 외부로부터의 입력을 특정한 전기 신호로 변환하여 입력 데이터를 발생시킬 수 있다. 제2 입력부(220)는 제2 사용자 입력 모듈(221), 제2 마이크(223), 카메라(225) 등을 포함할 수 있다.
제2 사용자 입력 모듈(221)은 사용자로부터 차량용 블랙박스(200)의 동작 제어를 위한 제어 입력을 수신할 수 있다. 제2 사용자 입력 모듈(221)은 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치, 푸시 버튼 등으로 구성될 수 있다. 제2 사용자 입력 모듈(221)은 필수적인 구성 요소는 아니어서, 차량용 블랙박스(200)가 차량용 내비게이션(100)에 의해 제어되는 경우, 차량용 블랙박스(200)의 구성 요소에서 제외될 수도 있다.
제2 마이크(223)는 외부로부터 수신되는 오디오 신호를 특정 전기 신호로 변환하여 오디오 데이터를 발생시킨다. 예를 들어, 제2 마이크는 차량의 주행과 관련된 오디오 데이터를 획득할 수 있다. 제2 마이크(223)는 도 1에 도시된 차량용 블랙박스(200)의 마이크(224)에 대응될 수 있다.
카메라(225)은 외부로부터 수신되는 영상 신호를 특정 전기 신호로 변환하여 영상 데이터를 발생시킨다. 예를 들어, 카메라(225)는 차량의 주행과 관련된 차량의 내, 외부의 영상 데이터를 획득할 수 있다. 카메라(225)는 도 1에 도시된 차량용 블랙박스(200)의 카메라(222)에 대응될 수 있다.
제2 센싱부(230)는 차량용 블랙박스(200)의 현재 상태를 감지하여 차량용 블랙박스(200)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 제2 센싱부(230)는 제2 모션 센싱 모듈(231) 등을 포함할 수 있으며, 제2 모션 센싱 모듈(231)은 전술한 제1 모션 센싱 모듈(도 3의 131)과 유사한 동작을 수행한다.
제2 저장부(250)는 차량용 블랙박스(200)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 차량용 블랙박스(200)와 관련하여 입/출력되는 데이터(영상 데이터, 오디오 데이터 등)들을 저장할 수도 있다. 예를 들어, 제2 저장부(250)는 제2 마이크(223)를 통해 획득되는 오디오 데이터 또는 카메라(225)를 통해 획득되는 영상 데이터를 저장할 수 있다. 제2 저장부(250)는 차량용 블랙박스(200)의 내부에 내장되거나, 탈 부착이 가능하며, 플래시 메모리 타입, 하드디스크 타입, 멀티미디어 카드 마이크로 타입, 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램, 롬, PROM, 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 차량용 블랙박스(200)는 인터넷(internet)상에서 상기 제2 저장부(250)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.
제2 전원부(260)는 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 차량용 블랙박스(200)의 각 구성요소들 또는 차량용 블랙박스(200)에 연결된 다른 디바이스의 동작을 위하여 필요한 전원을 공급한다.
제2 제어부(270)는 통상적으로 차량용 블랙박스(200)의 전반적인 동작을 제어한다. 제2 제어부(270)는 차량용 내비게이션(도 3의 100)의 제1 제어부(도 3의 170)의 제어신호에 영향 받을 수 있다. 즉, 제2 제어부(270)는 제1 제어부(도 3의 170)에 종속적일 수 있음을 의미한다.
도 5는 본 발명의 실시 예들과 관련된 내비게이션 시스템을 포함하는 통신망의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 내비게이션 시스템(10)은 다양한 통신망 및 다른 전자 기기(61 내지 64)와 접속할 수 있다.
내비게이션 시스템(10)은, 인공위성(20)으로부터 수신한 전파신호를 사용하여 현재의 위치를 산출할 수 있다. 각각의 인공위성(20)은 주파수 대역이 상이한 L밴드 주파수를 송신할 수 있다. 내비게이션 시스템(10)은, 각각의 인공위성(20)에서 송신된 L밴드 주파수가 내비게이션 시스템(10)에 도달하는데 까지 소요된 시간에 기초하여 현재 위치를 산출할 수 있다.
내비게이션 시스템(10)은 제어국(40, ACR), 기지국(50, RAS) 등을 통하여 네트워크(30)에 무선으로 접속할 수 있다. 네트워크(30)에 내비게이션 시스템(10)이 접속하면, 네트워크(30)에 접속한 전자 디바이스(61, 62)와도 간접적으로 접속하여 데이터를 교환할 수 있다.
내비게이션 시스템(10)은, 통신 기능을 가진 다른 디바이스(63)를 통하여 간접적으로 네트워크(30)에 접속할 수도 있다. 예를 들어, 네트워크(30)에 접속할 수 있는 장치가 내비게이션 시스템(10)에 마련되지 않은 경우에, 근거리 통신을 이용하여 통신 기능을 가진 다른 디바이스(63)와 통신할 수 있음을 의미한다.
본 문서에서 개시되는 실시 예는 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 내비게이션 시스템(10)에서 구현될 수 있다. 아래에서는 도로에서 차선을 구분하기 위해 주행 방향을 따라 일정한 간격으로 그어 놓은 선을 '차선 표시선'이라 명명하여 사용한다.
이하, 필요한 도면들을 참조하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차선 안내 방법 및 이를 구현하기 위한 내비게이션 시스템의 동작을 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 내비게이션 시스템(10)의 차선 안내 방법 방법을 도시한 흐름도이다. 또한, 도 7 내지 도 13은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 내비게이션 시스템(10)의 차선 안내 방법 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 6을 참조하면, 차량용 내비게이션(100)의 제1 제어부(170)는 제1 통신부(110)를 통해 차량용 블랙박스(200)에 연결한다(S101). 또한, 차량용 블랙박스(200)로부터 차량의 주행과 관련된 영상을 수신한다(S102). 차량용 블랙박스(200)는 적어도 하나의 카메라(225)를 이용하여 내비게이션 시스템(10)이 장착된 차량의 주행과 관련된 영상을 실시간으로 획득하고, 이를 차량용 내비게이션(100)으로 전송한다. 한편, 본 발명의 제1 실시 예에서는 차량용 내비게이션(100)과 차량용 블랙박스(200)가 별도로 구비되고, 유무선 통신을 통해 서로 통신하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명에 따르면, 차량용 내비게이션(100)과 차량용 블랙박스(200)는 일체형으로 구현될 수도 있다. 또한, 본 발명의 제1 실시 예에서는 차량의 주행 영상을 차량용 블랙박스(200)로부터 수신하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 외부의 적어도 하나의 카메라(미도시)로부터 직접 차량의 주행과 관련된 영상을 수신할 수도 있다.
차량용 내비게이션(100)의 제1 제어부(170)는 차량용 블랙박스(200)로부터 수신되는 영상을 분석하여 차선 정보를 획득한다(S103). 차선 정보는 도로 위에 표시되는 차선 표시선, 도형, 텍스트 등을 토대로 획득된다.
차선 정보 중 차선 표시선과 관련된 정보는 차선 표시선의 표시 형태(예를 들어, 직선, 곡선, 실선, 점선 등), 색상 등을 포함할 수 있다.
제1 제어부(170)는 다양한 필터링 알고리즘을 이용하여 차량의 주행 영상으로부터 도로 위에 표시되는 차선 표시선을 인식할 수 있다. 예를 들어, 제1 제어부(170)는 에지(edge) 필터를 이용하여 영상으로부터 차선을 구분하기 위한 차선 표시선을 추출할 수 있다. 에지 필터를 이용하는 경우, 제1 제어부(170)는 영상에 포함된 각 픽셀의 명도 값을 이용하여 영상에서 경계를 이루는 부분을 검색한다. 그리고, 검색된 경계 부분을 토대로 차선 표시선을 인식한다. 한편, 에지 필터를 이용하여 차선 표시선을 인식하는 방법은, 차선 표시선을 인식하는 방법의 일 예로서, 본 문서에 개시되는 내비게이션 시스템(10)은 에지 필터를 이용한 방법 이외에도 다양한 필터링 알고리즘을 이용하여 영상에 포함된 차선 표시선을 추출할 수 있다. 차선 표시선이 추출되면, 제1 제어부(170)는 추출된 차선 표시선의 외곽선을 토대로 직선, 곡선, 실선, 점선 등의 차선 표시선의 표시 형태를 획득할 수 있다. 또한, 제1 제어부(170)는 추출된 차선 표시선에 대한 색상 인식을 통해 차선 표시선의 색상 정보를 획득할 수 있다.
영상으로부터 복수 개의 차선 표시선이 추출되는 경우, 제1 제어부(170)는 복수의 차선 표시선 중에서 차량이 주행 중인 차선에 대응하는 적어도 하나의 차선 표시선을 인지할 수 있다. 여기서, 영상에 포함된 차선 표시선들 중 차량이 주행 중인 차선에 대응하는 차선 표시선을 선택하기 위해 제1 제어부(170)는 영상으로부터 추출된 각 차선 표시선의 영상 내 표시 위치를 이용할 수 있다. 예를 들어, 영상으로부터 복수 개의 차선 표시선이 검출되는 경우, 제1 제어부(170)는 영상을 수직으로 가로지르는 기준선을 설정하고, 기준선과 각 차선 표시선 간의 거리를 토대로 차량이 주행 중인 차선에 대응하는 차선 표시선을 선택할 수 있다. 즉, 기준선에서 가까운 차선 표시선을 차량이 주행 중인 차선과 관련된 차선 표시선으로 선택할 수 있다. 또한, 제1 제어부(170)는 기준선을 기준으로 어느 방향에 위치하느냐에 따라 차량이 주행 중인 차선의 왼쪽 표시선과 오른쪽 표시선을 구분할 수도 있다.
도 7은 영상으로부터 차량이 주행 중인 차선과 관련된 차선 표시선을 선택하는 일 예를 도시한 것이다. 도 7을 참조하면, 제1 제어부(170)는 차량용 블랙박스(200)로부터 차량의 주행과 관련된 영상(7)를 수신한다(S201). 또한, 필터링 알고리즘을 이용하여 영상(7)로부터 차선 표시선(7a, 7b, 7c, 7d)을 검출한다(S202). 제1 제어부(170)는 검출된 차선 표시선들(7a, 7b, 7c, 7d) 각각의 영상(7) 내 위치를 토대로, 차량이 주행 중인 차선과 관련된 차선 표시선(7b, 7c)을 선택할 수 있다. 이를 위해, 제1 제어부(170)는 영상(7)를 수직으로 가로지르는 기준선(7e)를 설정한다. 그리고, 기준선(7e)을 기준으로 좌측에 위치하는 차선 표시선들(7a, 7b) 중에서 기준선(7e)에 가장 가까운 차선 표시선(7a)을 차량이 주행 중인 차선의 좌측 차선 표시선으로 인지한다. 또한, 기준선(7e)을 기준으로 우측에 위치하는 차선 표시선들(7c, 7d) 중에서 기준선(7e)에 가장 가까운 차선 표시선(7c)을 차량이 주행 중인 차선의 우측 차선 표시선으로 인지한다. 한편, 기준선과 각 차선 표시선 간의 거리 또는 상대적인 위치를 토대로 차량이 주행 중인 차선과 관련된 차선 표시선을 선택하는 방법은, 차량이 주행 중인 차선과 관련된 차선 표시선을 선택하는 방법의 일 예로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 문서에 개시되는 내비게이션 시스템(10)은 기준선과 각 차선 표시선의 상대적인 위치를 이용하여 차선 표시선을 선택하는 방법 이외에도 다양한 방법을 이용하여 차량이 주행 중인 차선과 관련된 차선 표시선을 선택할 수 있다.
차선 정보는 도로 위에 표시되는 적어도 하나의 객체와 관련된 객체 정보를 포함할 수도 있다. 여기서, 객체는 차선 표시선과 구분되며, 대응하는 도로 또는 대응하는 차선과 관련된 정보를 제공하기 위해 도로 위에 표시되는 비 텍스트 형태의 도형(예를 들어, 화살표) 또는 텍스트를 의미한다. 도로 위에 표시되는 객체는 대응하는 차선의 주행 방향(직진, 좌회전, 우회전, 유턴 등), 대응하는 차선의 경유지 또는 목적지 정보, 도로의 분기 여부 등의 정보를 제공할 수 있다. 객체가 도형으로 표시되는 경우, 제1 제어부(170)는 도형의 모양을 토대로 해당 도형에 대응되어 있는 객체 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 화살표 모양의 도형이 추출되면, 화살표의 방향에 대응되어 있는 주행 방향을 객체 정보로 획득할 수 있다. 객체가 텍스트로 표시되는 경우, 제1 제어부(170)는 해당 텍스트를 객체 정보로 획득할 수 있다. 예를 들어, 텍스트가 차선의 경유지 또는 목적지를 가리키는 경우, 해당 경유지 또는 목적지를 객체 정보로 획득할 수 있다. 제1 제어부(170)는 객체 정보를 획득하기 위해 영상으로부터 도로가 표시되는 도로 영역을 추출할 수 있으며, 추출된 도로 영역 내에서 차선과 구분되는 객체를 추출할 수 있다. 여기서, 제1 제어부(170)는 영상 내 위치, 표시 형태 등을 토대로 차선과 객체를 구분할 수 있다.
도 8은 도로에 표시되는 객체의 일 예를 도시한 것이다. 도 8을 참조하면, 영상(8)에 포함되는 도로에는 차선을 구분하기 위한 표시선(8a) 이외에도 화살표 형태의 제1 객체(8b) 및 텍스트 형태의 제2 객체(8c)가 표시된다. 도 8에서는 비 텍스트 형태의 객체(8b)와 텍스트 형태의 객체(8c)가 결합되어 표시되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 비 텍스트 형태의 객체와 텍스트 형태의 객체 중 어느 하나만이 도로 상에 표시되는 경우에도 적용이 가능하다.
제1 제어부(170)는 전술한 차선 인식 방법에서와 같이, 다양한 필터링 알고리즘을 이용하여 영상으로부터 도로 위에 표시된 객체 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 제1 제어부(170)는 에지 필터를 이용하여 영상으로부터 도로 위에 표시된 객체를 인식할 수 있다. 에지 필터를 이용하는 경우, 제1 제어부(170)는 차선 표시선을 검출 시와 마찬가지로 영상에 포함된 각 픽셀의 명도 값을 이용하여 영상에서 경계를 이루는 부분을 검색한다. 그리고, 검색된 경계 부분을 토대로 영상으로부터 객체를 추출한다. 객체는 표시 형태, 표시 위치 등을 토대로 차선 표시선과 구분될 수 있다. 한편, 에지 필터를 이용하여 객체가 표시된 객체를 인식하는 방법은, 객체를 인식하는 방법의 일 예로서, 본 문서에 개시되는 내비게이션 시스템(10)은 에지 필터를 이용한 방법 이외에도 다양한 필터링 알고리즘을 이용하여 영상에 포함된 객체를 추출할 수 있다. 객체가 추출되면, 제1 제어부(170)는 추출된 객체의 외곽선을 토대로 객체의 표시 형태(예를 들어, 화살표, 텍스트 등), 객체가 텍스트인 경우 대응하는 텍스트 등을 포함하는 객체 정보를 획득할 수 있다.
한편, 영상에 복수 개의 차선이 포함되는 경우, 제1 제어부(170)는 복수 개의 차선 중 차량이 주행 중인 차선을 인식하고, 주행 중인 차선에 표시된 객체를 인식할 수도 있다. 제1 제어부(170)는 전술한 바와 같이, 차량이 주행 중인 차선의 차선 표시선을 인지하면, 영상으로부터 차량이 주행 중인 차선 영역을 획득할 수 있다. 즉, 차량이 주행 중인 차선의 표시선 사이의 영역을 현재 주행 중인 차선으로 인지한다. 그리고, 이를 토대로 주행 중인 차선에 표시되는 영역과 이웃하는 차선에 표시되는 객체를 구분하는 것이 가능하다.
영상으로부터 도로 위에 표시된 객체를 추출 시, 차량용 내비게이션(100)은 객체 인식률을 상승시키고, 객체 정보의 정확도를 상승시키기 위해, 기 저장된 후보 객체들을 이용할 수도 있다. 이 경우, 제1 저장부(150)는 영상에서 추출된 객체의 비교대상이 되는 후보 객체들을 관리하기 위한 후보 객체 데이터베이스를 저장한다. 또한, 후보 객체 데이터베이스에 포함되는 각 후보 객체에 대해 대응하는 객체 정보를 미리 저장할 수도 있다. 또한, 후보 객체 데이터베이스에 저장되는 각 후보 객체에 대해 대응하는 위치 데이터를 저장할 수도 있다.
도 9는 후보 객체 데이터베이스를 이용하여 객체 정보를 획득하는 일 예를 도시한 흐름도이다. 도 9를 참조하면, 제1 제어부(170)는 차량의 주행과 관련된 영상으로부터 객체가 추출되면(S301), 제1 저장부(150)에 저장된 후보 객체 데이터베이스를 이용하여 추출된 객체와의 매칭 과정을 수행한다(S302). 즉, 후보 객체 데이터베이스에 기 저장된 후보 객체들 중 영상으로부터 추출된 객체에 기 설정된 비율 이상 매칭되는 후보 객체를 검색한다. 매칭되는 후보 객체가 검색되면, 제1 제어부(170)는 해당 후보 객체를 이용하여 객체 정보를 획득한다(S303). 예를 들어, 제1 제어부(170)는 매칭되는 후보 객체에 대응하는 객체 정보를 제1 저장부(150)로부터 읽어올 수 있다. 또한, 예를 들어, 제1 제어부(170)는 매칭되는 후보 객체를 이용하여 텍스트를 인식하거나, 해당 후보 객체가 나타내는 도형 등을 분석하여, 객체 정보를 획득할 수도 있다. 한편, 후보 객체 데이터베이스에 기 저장된 후보 객체들 중 추출된 객체와 매칭되는 후보 객체가 존재하지 않는 경우, 제1 제어부(170)는 추출된 후보 객체를 무시할 수도 있다. 도로 상에 표시되는 모든 객체들이 후보 객체 데이터베이스에 후보 객체로 저장되는 경우, 제1 제어부(170)는 영상으로부터 추출된 객체와 매칭되는 후보 객체가 존재하지 않으면, 영상으로부터 추출된 객체가 잘못된 객체이거나 인식 불가한 객체로 판단하고, 이를 무시하거나 객체 인식이 실패하였음을 알리는 안내 정보를 출력할 수도 있다.
도 10은 후보 객체 데이터베이스를 이용하여 객체 정보를 획득하는 다른 예를 도시한 흐름도이다. 도 10을 참조하면, 제1 제어부(170)는 차량의 주행과 관련된 영상으로부터 객체를 추출하고(S401), 제1 위치 데이터 모듈(111)을 통해 차량의 현재 위치 데이터를 획득한다(S402). 또한, 제1 제어부(170)는 제1 저장부(150)에 저장된 후보 객체 데이터베이스를 이용하여 추출된 객체의 매칭 과정을 수행한다(S403). 여기서, 제1 저장부(170)는 차량의 현재 위치를 토대로, 후보 객체 데이터베이스에 저장된 후보 객체들 중 일부만을 비교대상으로 선택한다. 즉, 후보 객체 데이터베이스에 저장되는 후보 객체들 중 차량의 현재 위치에 대응되는 후보 객체들만을 비교 대상으로 선택한다. 비교 대상으로 선택된 후보 객체들 중 추출된 객체와 매칭되는 후보 객체가 검색되면, 제1 제어부(170)는 해당 후보 객체를 이용하여 객체 정보를 획득한다(S404). 여기서, 객체 정보를 획득하는 방법은 전술한 도 9에 도시된 객체 정보 획득 방법과 유사하므로, 아래에서는 상세한 설명을 생략한다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 내비게이션(100)은 도로 상에 표시되는 객체들을 비교 대상으로 미리 저장하고, 영상으로부터 추출되는 객체를 기 저장된 후보 객체들과 매칭시키는 과정을 수행함으로써, 객체 인식률을 높이고, 객체 정보의 정확도를 향상시킬 수 있다.
다시, 도 6을 보면, 차선 정보를 획득한 제1 제어부(170)는 이를 이용하여 차선 안내를 수행한다(S104).
제1 제어부(170)는 차선 정보에 포함된 차선 표시선과 관련된 정보를 이용하여 차량이 차선을 이탈하는지 여부를 감지하고, 출력부(140)를 통해 차선 이탈 안내 정보를 출력함으로써, 차선 안내를 수행할 수 있다. 즉, 차량이 차선을 이탈하면, 이를 경고하는 경고음 또는 경고 메시지를 오디오 출력 모듈(143)을 통해 출력하거나, 경고 메시지를 디스플레이부(145)에 표시한다.
또한, 제1 제어부(170)는 차량의 주행 영상으로부터 획득한 객체 정보를 토대로, 차량이 현재 주행 중인 차선에 대한 안내 정보를 출력함으로써, 차선 안내를 수행할 수 있다. 차량이 주행 중인 차선에 대한 안내 정보는 좌회전/우회전/유턴/직진 차선, 좌회전/우회전/유턴/직진 금지 차선, 일방 통행 차선, 분기 차선임을 안내하는 안내 정보, 차량이 주행 중인 차선의 경유지, 목적지 등을 안내하는 안내 정보 등을 포함할 수 있으며, 이외에도 차선 위에 표시되는 다양한 안내 정보를 포함할 수 있다. 제1 제어부(170)는 차량이 현재 주행 중인 차선에 대한 안내 정보를 오디오 출력 모듈(143)을 통해 출력할 수 있다. 예를 들어, 차량이 주행 중인 차선이 서울 방향으로 주행하는 차선인 경우, "서울 방향 차선을 주행 중입니다."와 같이 차선의 목적지를 안내하는 오디오 신호를 오디오 출력 모듈(143)을 통해 출력할 수 있다. 또한, 제1 제어부(170)는 차량이 현재 주행 중인 차선에 대한 안내 정보를 디스플레이 모듈(141)을 통해 출력할 수 있다.
도 11은 차량이 현재 주행 중인 차선에 대한 안내 정보를 디스플레이 모듈(141)을 통해 표시하는 일 예를 도시한 것이다. 도 11을 참조하면, 제1 제어부(170)는 영상으로부터 추출한 객체 정보를 토대로 차량이 주행 중인 차선의 주행 방향 정보를 획득하고, 이를 안내하는 안내 정보(11a)를 디스플레이부(145)에 표시한다.
또한, 제1 제어부(170)는 차량의 주행 영상으로부터 획득한 객체 정보와 차량의 경로 정보를 토대로 차량의 차선 변경 안내 정보를 출력함으로써, 차선 안내를 수행할 수도 있다. 경로 정보는 사용자 입력 모듈(121)을 통해 입력된 목적지 데이터와 제1 위치 데이터 모듈(111)을 통해 획득되는 현재 차량의 위치 데이터를 토대로 산출된 차량의 이동 경로를 안내하기 위한 정보이다. 차선 변경 여부를 판단하기 위해서, 제1 제어부(170)는 차량의 주행 영상으로부터 차량이 현재 주행 중인 차선뿐만 아니라, 해당 차선과 이웃한 차선에 표시된 객체의 객체 정보 또한 획득할 필요가 있다. 제1 제어부(170)는 경로 정보를 토대로 교차로, 분기점 등에서의 차량의 이동 방향을 미리 예측할 수 있다. 제1 제어부(170)는 경로 정보를 토대로 미리 예측한 차량의 주행 방향을 차량의 주행 영상에서 추출한 객체 정보를 이용하여 획득한 차량이 현재 주행 중인 차선의 주행 방향과 비교하여 차량이 현재 올바른 차선으로 주행 중인지 판단한다. 그리고, 올바른 차선으로 주행 중이지 않은 경우, 올바른 차선으로 차선 변경을 유도하는 안내 정보를 출력한다.
도 12는 차선 변경을 안내하는 방법의 일 예를 도시한 흐름도이다. 도 12를 참조하면, 제1 제어부(170)는 경로 정보를 이용하여 예측한 주행 방향과 차량의 주행 영상으로부터 획득한 객체 정보를 이용하여 획득한 현재 주행 중인 차선의 주행 방향을 비교한다(S501). 그리고, 이를 토대로 차량이 올바른 차선으로 주행 중인지 판단하고, 차량이 올바른 주행 차선으로 주행 중이지 않은 경우(S502), 제1 제어부(170)는 차선 변경을 안내하는 정보를 출력한다(S503). 예를 들어, 경로 정보를 이용하여 예측한 주행 방향은 다음 교차로에서의 좌회전에 대응되나, 현재 차량이 직진 차선으로 주행 중인 경우, 제1 제어부(170)는 좌회전 차선으로의 차선 변경을 유도하는 안내 정보를 출력한다.
도 13은 차선 변경을 안내하는 방법의 다른 예를 도시한 흐름도이다. 도 13을 참조하면, 제1 제어부(170)는 제1 저장부(150)에 기 저장된 지도 데이터로부터 현재 주행 중인 도로의 각 차선의 주행 방향을 포함하는 도로 정보를 획득한다. 그리고, 이를 토대로 차량이 현재 어느 차선으로 주행 중인지 판단한다(S601). 즉, 차량이 현재 몇 차선에서 주행 중인지 판단한다. 제1 제어부(170)는 제1 저장부(150)에서 읽어온 지도 데이터를 이용하여 획득한 각 차선의 주행 방향과, 차량의 주행 영상으로부터 획득한 객체 정보를 이용하여 파악한 현재 차량이 주행 중인 차선의 주행 방향을 비교하고, 비교 결과를 토대로 차량이 어느 차선으로 주행 중인지 판단할 수 있다. 예를 들어, 기 저장된 지도 데이터를 토대로 제1 차선이 좌회전 차선이고 제2 차선이 직진 차선으로 파악되고, 현재 차량이 주행 중인 차선의 주행 방향이 직진 차선인 경우, 제1 제어부(170)는 현재 차량은 제2 차선으로 주행 중임을 알 수 있다.
한편, 실제 도로 상에 주행 방향이 동일한 복수 개의 차선이 존재하는 경우, 제1 제어부(170)는 영상으로부터 획득한 차선의 색상 정보를 이용하여 차량이 현재 몇 차선으로 주행 중인지 판단할 수도 있다. 서로 반대 방향으로 주행하는 차선을 구분하기 위한 중앙선의 경우, 다른 차선 표시 선과 색상이 서로 다르다. 따라서, 제1 제어부(170)는 영상으로부터 획득한 차선의 색상 정보를 토대로, 현재 주행 중인 차선의 차선 표시선이 중앙선인지 또는, 중앙선으로부터 몇 번째 위치하는 차선 표시선인지 판단한다. 그리고, 이를 토대로 차량이 현재 몇 차선으로 주행 중인지 판단할 수 있다.
또한, 실제 도로 상에 주행 방향이 동일한 복수 개의 차선이 존재하는 경우, 제1 제어부(170)는 영상으로부터 획득한 객체 정보를 이용하여 차량이 현재 어느 차선으로 주행 중인지 판단할 수도 있다. 이 경우, 객체 정보는 현재 차량이 주행 중인 차선에 표시된 객체뿐만 아니라 이웃하는 차선에 표시된 객체의 객체 정보 또한 포함한다. 제1 제어부(170)는 차량의 주행 영상으로부터 획득한 객체 정보를 토대로, 현재 주행 중인 차선뿐만 아니라 이웃하는 차선의 주행 방향을 획득하고, 이를 지도 데이터를 이용하여 획득한 각 차선의 주행 방향과 비교함으로써, 차량이 현재 어느 차선으로 주행 중인지 파악할 수 있다.
다시, 도 13을 보면, 제1 제어부(170)는 현재 차량이 어느 차선으로 주행 중인지 판단되면 (S602), 경로 정보를 토대로 차량이 현재 올바른 차선으로 주행 중인지 판단한다(S603). 그리고, 차량이 올바른 차선으로 주행 중이지 않은 경우, 제1 제어부(170)는 차선 변경을 안내하는 정보를 출력한다(S604).
한편, 제1 제어부(170)는 차량이 현재 어느 차선으로 주행 중인지를 토대로, 올바른 주행을 위해 여러 번의 차선 변경이 필요하다고 판단되면, 차선 변경 안내 정보를 순차적으로 출력할 수도 있다. 예를 들어, 현재 제3 차선을 주행 중이고, 교차로에서의 좌회전을 위해 제1 차선으로 이동해야 하는 경우, 제1 제어부(170)는 교차로에 진입하기 200미터 전에 제2 차선으로의 차선 변경을 안내하고, 교차로에 진입하기 100미터 전에 다시 제1 차선으로의 차선 변경을 안내할 수도 있다.
이하, 필요한 도면들을 참조하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 차선 안내 방법 및 이를 구현하기 위한 내비게이션 시스템의 동작을 상세하게 설명한다.
도 14는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 내비게이션 시스템(10)의 차선 안내 방법 방법을 도시한 흐름도이다.
도 14를 참조하면, 차량용 블랙박스(200)의 제2 제어부(270)는 적어도 하나의 카메라(221)를 통해 차량의 주행과 관련된 영상을 획득한다(S701). 한편, 본 발명의 제2 실시 예에서는 차량용 블랙박스(200)에 카메라(221)가 일체형으로 구비되는 경우를 예로 들어 설명하나, 차량용 블랙박스(200)는 카메라를 구비하지 않을 수도 있다. 이 경우, 차량용 블랙박스(200)는 제2 통신부(210)를 통해 외부의 적어도 하나의 카메라(미도시)로부터 차량의 주행과 관련된 영상을 수신할 수도 있다.
차량용 블랙박스(200)의 제2 제어부(270)는 카메라(221)를 통해 획득한 영상을 분석하여 차선 정보를 획득한다(S702). 그리고, 획득한 차선 정보를 차량용 내비게이션(100)으로 전송한다(S703). 이에 따라, 차선 정보를 수신한 차량용 내비게이션(100)은 수신된 차선 정보를 토대로 차선 안내를 수행한다. 여기서, 차량용 블랙박스(200)에서 영상으로부터 차선 정보를 획득하는 방법은 전술한 본 발명의 제1 실시 예에 개시된 차선 정보 획득 방법과 동일하게 수행되므로 상세한 설명을 생략한다. 또한, 차량용 내비게이션(100)에서 차선 정보를 토대로 차선 안내를 수행하는 방법 또한 전술한 본 발명의 제1 실시 예에 개시된 차선 안내 방법과 동일하게 수행되므로 상세한 설명을 생략한다.
한편, 본 발명의 제2 실시 예에서는 차선 안내 정보를 차량용 내비게이션(100)으로 전송함으로써, 이를 토대로 차량용 내비게이션(100)에서 차선 안내를 수행하는 경우를 예로 들어 술명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명에 따르면, 차량용 블랙박스(200)가 디스플레이 모듈 또는 오디오 출력 모듈 등의 출력 모듈을 구비하는 경우, 이러한 출력 모듈을 이용하여 차량용 블랙박스(200)가 직접 차선 정보를 이용한 차선 안내를 수행할 수도 있다.
전술한 본 발명의 실시 예들에 따르면, 내비게이션 시스템(10)은 차량의 주행 영상으로부터 주행 중인 차선의 주행 방향을 획득하는 것이 가능하다. 또한, 차량이 어느 차선으로 주행 중인지를 판단할 수도 있다. 이에 따라, 내비게이션 시스템(10)은 차량이 올바른 차선으로 주행 중이지 않은 경우, 올바른 차선으로의 차선 변경을 유도할 수 있으므로, 사용자의 부주의나 차선 정보 부족으로 인해 경로를 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체(media)를 포함한다. 이 매체는 지금까지 설명한 차선 안내 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한다. 이 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 이러한 매체의 예에는 하드 디스크(hard disk), 플로피 디스크(floppy disk) 및 자기 테이프(magnetic tape)와 같은 자기 매체(magnetic media), CD 및 DVD와 같은 광 기록 매체(optical recording media), 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 구성된 하드웨어 장치 등이 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
본 발명은 기재된 실시 예들에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

Claims (17)

  1. 영상을 수신하는 통신부; 및
    상기 영상으로부터 도로에 표시된 적어도 하나의 객체에 대한 객체 정보를 획득하고, 상기 객체 정보를 토대로 상기 차량이 주행 중인 차선의 차선 정보를 획득하며, 상기 차선 정보를 토대로 차선 안내를 수행하는 제어부
    를 포함하는 전자 기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 차선 정보를 토대로 상기 차량이 주행 중인 차선과 관련된 정보 또는 상기 차량의 차선 변경을 유도하는 안내 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 차량이 주행 중인 차선과 관련된 정보는 상기 차량이 주행 중인 차선의 주행 방향, 경유지 및 목적지 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  4. 제3항에 있어서,
    위치 데이터를 획득하는 위치 데이터 모듈을 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 위치 데이터를 토대로 목적지까지의 이동 경로를 안내하는 경로 정보를 생성하고, 상기 경로 정보를 토대로 예측되는 주행 방향과 상기 차선 정보에 포함되는 주행 방향을 비교하여 상기 차량의 차선 변경 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  5. 제1항에 있어서,
    지도 데이터를 저장하는 저장부; 및
    상기 차량의 위치 데이터를 획득하는 위치 데이터 모듈을 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 차량의 위치 데이터 및 상기 지도 데이터를 토대로, 상기 차량이 주행 중인 도로의 도로 정보를 획득하고, 상기 획득한 도로 정보와 상기 차량이 주행 중인 차선의 주행 방향을 비교하여 상기 도로에 포함되는 복수의 차선 중 상기 차량이 주행 중인 차선을 판단하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 차선 정보는 상기 영상으로부터 추출되는 적어도 하나의 차선 표시선의 색상 정보 및 상기 영상 내 표시 위치를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 도로 정보, 상기 적어도 하나의 차선 표시선의 색상 정보 및 상기 영상 내 위치를 토대로, 상기 차량이 상기 복수의 차선 중 어느 차선으로 주행 중인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 차선 정보는, 이웃 차선에 표시되는 적어도 하나 이상의 객체에 대응하는 객체 정보를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 차량이 주행 중인 차선에 대응하는 객체 정보와 상기 이웃 차선에 대응하는 객체 정보를 상기 도로 정보와 비교하여, 상기 차량이 상기 복수의 차선 중 어느 차선으로 주행 중인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  8. 제1항에 있어서,
    후보 객체들을 관리하는 후보 객체 데이터베이스를 저장하는 저장부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 영상으로부터 상기 적어도 하나의 객체를 추출하고, 상기 후보 객체들 중 상기 추출된 적어도 하나의 객체와 매칭되는 적어도 하나의 후보 객체를 이용하여, 상기 객체 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 객체는 적어도 하나의 도형 또는 적어도 하나의 텍스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 객체 정보는 상기 차량이 주행 중인 차선에 대응되는 주행 방향 또는 지역 명을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 영상은 차량용 블랙박스로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 영상은 적어도 하나의 카메라로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  13. 영상을 획득하는 제1 전자 기기; 및
    상기 제1 전자 기기에 연결하며, 상기 영상으로부터 도로에 표시되는 적어도 하나의 객체에 대한 객체 정보를 획득하고, 상기 객체 정보를 토대로 상기 차량이 주행 중인 차선의 차선 정보를 획득하여 차선 안내를 수행하는 제2 전자 기기
    를 포함하는 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 객체는 상기 차량의 주행 방향에 대응하는 도형 또는 텍스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 영상을 획득하는 카메라; 및
    상기 영상으로부터 도로에 표시된 적어도 하나의 객체에 대한 객체 정보를 획득하고, 상기 객체 정보를 토대로 상기 차량이 주행 중인 차선의 차선 정보를 획득하며, 상기 차선 정보를 토대로 차선 안내를 수행하는 제어부
    를 포함하는 전자 기기.
  16. 차량의 주행 영상을 수신하는 단계;
    상기 주행 영상으로부터 도로 위에 표시되는 적어도 하나의 객체를 추출하는 단계;
    상기 추출된 적어도 하나의 객체를 토대로 상기 차량의 주행 방향을 포함하는 차선 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 차선 정보를 토대로 차선 안내를 수행하는 단계
    를 포함하는 전자 기기의 차선 안내 방법.
  17. 제16항의 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
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